开篇

首先，原谅我做了标题党，但是内容还是值得一看的。

不少关于Netty的文章和视频都表达一个意思，Netty之所以牛逼其中一个原因就是因为它的零拷贝机制。

那么这个零拷贝到底是什么？根据我查阅资料，发现Netty的零拷贝体现在下面3个核心技术点，我们一起来看看真相吧！

正文

文件传输

可以和Netty零拷贝，扯上关系的第一个零拷贝就是Linux的零拷贝。我们用一个典型的文件传输案例来聊聊！

备用图片1

这个典型的案例中，经过了如下2步

1. 文件通过内核空间到用户空间的读取
2. 然后又通过用户空间写到了内核空间

这样没有问题，但是我们如果让这个数据不通过用户空间，直接在内核态进行数据填充了，效果是不是更好，看下图？

备用图片2

上面这种数据不经过用户空间，直接在内核空间填充的技术，就是零拷贝。

Linux是提供了这类技术的，具体实现也有很多，这不是本文的重点，有兴趣的请自行谷歌。

Java的NIO提供了一个API叫做transferTo，而Netty也就在FileRegion中简单的包裹了一下，具体可以参考该类io.netty.channel.DefaultFileRegion#transferTo

综上：关于文件的零拷贝，这不是Netty原创的零拷贝，还是要归功于NIO的封装，当然最终还是要归功于系统！

内存拷贝

第二个Netty零拷贝相关的就是避C-Heap和Java-Heap的转换。

我们需要知道Java读取文件流或者网络流，其底层都是native的实现，就是说Java调用了C来实现的。

比如java.net.SocketInputStream#socketRead0

private native int socketRead0(FileDescriptor fd,
                                   byte b[], int off, int len,
                                   int timeout)
        throws IOException;

比如java.io.FileInputStream#read0

private native int read0() throws IOException;

这种API调用方式，势必会导致C-Heap 到Java-Heap的一层拷贝，这个是会耗费资源的。

NIO本身就实现在堆外的内存DirectByteBuffer，Netty的ByteBuf也就是在这个上面封装了一层。我们来看看Netty如何应用NIO的DirectByteBuffer来避免这一层C-Java的拷贝的。

内存池的ByteBuf创建的调用链路

io.netty.buffer.PooledByteBufAllocator#newDirectBuffer
  io.netty.buffer.UnsafeByteBufUtil#newUnsafeDirectByteBuf
     io.netty.buffer.UnpooledDirectByteBuf#UnpooledDirectByteBuf
  			io.netty.buffer.UnpooledDirectByteBuf#allocateDirect
  				java.nio.DirectByteBuffer#DirectByteBuffer(int)

综上：关于ByteBuffer的零拷贝，不是Netty原创还是要归功于NIO

CompositeByteBuf

这个才算是Netty在零拷贝上的真实体现，原创精品，哈哈！

Composite是复合的意思，可以看出是复合ByteBuf，这是一个NIO的ByteBuffer的包装器。可以将实际上多个ByteBuf复合成逻辑上的一个ByteBuf

public class CompositeByteBuf extends AbstractReferenceCountedByteBuf implements Iterable < ByteBuf > {
	private Component[] components; // resized when needed
	private static final class Component {
		final ByteBuf srcBuf; // the originally added buffer
		final ByteBuf buf; // srcBuf unwrapped zero or more times
		//这里：构造函数
		Component(ByteBuf srcBuf, int srcOffset, ByteBuf buf, int bufOffset, int offset, int len, ByteBuf slice) {
			//....
		}
	}
}

关键信息如上

• 其内部是一个Component[]，每一个Component又包含了ByteBuf
• 构造函数中的offset很明显就是访问对应ByteBuf时候的偏移量了

结语

Netty在零拷贝上的原创应该仅仅就是CompositeByteBuf了，其他2处顶多是包装了下NIO的特性。

但是你不能怀疑Netty仍然是java用的最广泛的网络通信框架，绝对值得广大Javaer学习